[其他]纖維強(qiáng)化塑料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101863
• 申請(qǐng)日: 1988-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88101863A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·愛(ài)德華·貝利;伊安·斯蒂德曼·比格斯;布羅尼斯拉夫·拉德溫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 威景鐵有限公司
• 主分類號(hào): B29B15/08
• 分類號(hào): B29B15/08;B29B11/16;C08J5/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 盧新華

本發(fā)明涉及到板狀纖維結(jié)構(gòu)，特別涉及到那種在纖維強(qiáng)化橡膠或橡膠類材料或制品的生產(chǎn)中所使用的板狀纖維結(jié)構(gòu)。本發(fā)明也涉及到制造這些材料的加工方法。

眾所周知的纖維強(qiáng)化橡膠制品，它的一般的制造方法是將未硫化的或熱塑性橡膠板與纖維進(jìn)行層壓;或是用橡膠漿浸漬纖維，之后膠凝;或是在混合過(guò)程中，將非常短的纖維混入橡膠混合物中。

采用上述前兩種方法制成的板不能輕易地形成復(fù)合型，而第三種方法由于在混合過(guò)程中，短纖維的長(zhǎng)度得到進(jìn)一步地粉碎，使得制成的板的強(qiáng)化不顯著。

本發(fā)明的目的之一是提供一種合成纖維和橡膠或橡膠類材料，用在纖維強(qiáng)化物品的壓制過(guò)程中，這種材料克服或是減少了上述公知方法和材料的缺點(diǎn)。

按照本發(fā)明，一種可透氣的板狀結(jié)構(gòu)，以重量計(jì)算，包括5%～50%的強(qiáng)化纖維和50%～95%的完全或大體上未固結(jié)的粒狀非交聯(lián)彈性材料，強(qiáng)化纖維的長(zhǎng)度大約為5～50毫米，在該結(jié)構(gòu)中纖維和彈性化合物粘結(jié)成可透氣的結(jié)構(gòu)。然后，可透氣結(jié)構(gòu)可任意地固結(jié)。這種結(jié)構(gòu)可取得有益的效果，如：當(dāng)強(qiáng)化纖維重量為6%時(shí)，將強(qiáng)化纖維板與非強(qiáng)化板相比較，其扯裂強(qiáng)度為非強(qiáng)化板的兩倍。

纖維最好是單個(gè)離散的纖維，因此，當(dāng)使用玻璃纖維時(shí)，如果所接收來(lái)的玻璃纖維是呈切斷的纖維束形式，那么在結(jié)構(gòu)形成以前，要將纖維束分解成單個(gè)纖維。

其它的強(qiáng)化纖維可以從所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的強(qiáng)化纖維的大范圍內(nèi)選擇，用以增加益處，例如尼龍，聚脂，粘膠以及纖維，比如象以Kevlar和Nomex商標(biāo)出售的aramid纖維。出于經(jīng)濟(jì)的目的或是為了賦予某種特性，在板中可加入填充劑。

可采用的粒狀非交聯(lián)彈性材料包括自然橡膠、合成橡膠如腈橡膠、丁苯橡膠和同樣也是熱塑性的彈性體，如苯乙稀嵌段共聚物、聚烯配料、多聚氨酯橡膠和共聚多脂。

利用彈性材料所具有的熱特性，可以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。當(dāng)結(jié)構(gòu)被充分加熱時(shí)，將引起彈性化合物表面至鄰近的微粒和纖維熔融。當(dāng)然，必需注意，要確保加熱條件不引起彈性材料的熱分解或是橡膠的硫化作用。

另一種方法是，在結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程中，可以加入對(duì)彈性材料中隋性的粘合劑，以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。實(shí)現(xiàn)粘結(jié)時(shí)的溫度低于導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中的彈性材料固結(jié)的溫度的任何粘合劑均可使用。適用的粘合劑包括羧甲基纖維素和淀粉。

單個(gè)的纖維不能短于5毫米，因?yàn)閷?duì)于最終壓制的發(fā)明產(chǎn)品，短纖維不能充分地強(qiáng)化物品。但是纖維也不能長(zhǎng)于50毫米，因?yàn)樵诶w維結(jié)構(gòu)的最佳制造過(guò)程中，長(zhǎng)纖維不易處理。

玻璃纖維的直徑最好是小于或等于13微米，直徑大于13微米的玻璃纖維將不能在壓制后有效地強(qiáng)化塑性基體，雖然紡織纖維并沒(méi)有這樣的限制。

彈性材料最好是呈微粒的形式。盡管不需要過(guò)分細(xì)的粉末，但是粗于約1.5毫米的如粗砂或細(xì)稻谷那樣的微粒是不能令人滿意的，因?yàn)檫@樣粗的微粒在壓制過(guò)程中不能充分地流動(dòng)以產(chǎn)生均勻的結(jié)構(gòu)。

由于結(jié)構(gòu)是可滲透的，因此它能夠由熱風(fēng)滲透來(lái)預(yù)熱。在某種意義上，這項(xiàng)技術(shù)使得整個(gè)結(jié)構(gòu)有可能快速均勻地加熱，但不能獲得層壓纖維和橡膠板。

最好是控制粘結(jié)量來(lái)粘合化合物，同時(shí)仍然保持足夠的柔軟性以使該結(jié)構(gòu)能被卷繞。在卷繞的狀態(tài)下，在連續(xù)地預(yù)加熱和模壓過(guò)程中，它可以被模塑機(jī)快速地傳送。另一方面，為達(dá)到最小的材料浪費(fèi)，可將成型件從該結(jié)構(gòu)板上切割、壓制或沖壓下來(lái)，并將其送到呈某種形狀的模具I中，使壓制的物品具有最少的溢料，這些溢料可被去除和清除掉。剩余的材料可以通過(guò)成型加工而重復(fù)使用，所以不論是纖維結(jié)構(gòu)的模塑者還是制造者都將不會(huì)面臨著需要處理廢料的問(wèn)題。

如果使用橡膠，那么如果需要的話可以在模塑后將其硫化。

換言之，粘結(jié)量可以是這樣，即：生產(chǎn)一種剛性的、但仍可透氣的板，這樣將能滿足壓制機(jī)的要求。這是靠調(diào)節(jié)彈性的熔融量，或是調(diào)節(jié)粘合劑的量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，彈性體也是熱塑性物質(zhì)，粘合劑是為獲得所需效果而施加的。調(diào)節(jié)取決于所使用的彈性體或粘結(jié)劑的種類。

另一方面，本發(fā)明提供了一個(gè)制造可滲透的板狀纖維結(jié)構(gòu)的加工方法。該方法包括形成一塊坯料，它具有5%～50%重量的、長(zhǎng)度為5～50毫米的單個(gè)纖維，50%～95%重量的、完全或大體上未固結(jié)的粒狀非交聯(lián)彈性材料，然后處理坯料，使得纖維和彈性材料粘結(jié)在一起。

坯料的形成最好采用如英國(guó)專利1129757和1329409所述的加工方法，這兩篇文獻(xiàn)涉及到造紙機(jī)械中制造纖維板的方法。這種加工方法使板中的單個(gè)纖維分布非常均勻，即使這些纖維比那些能用普通的造紙機(jī)械來(lái)加工的纖維長(zhǎng)得多。